能源短缺和環(huán)境惡化,加速推動全球氫能開發(fā),脫碳加氫和清潔高效是百年來能源科技進步的趨勢。PEM電解水制氫是相當有潛力的電解水制氫技術,有望成為“綠電+綠氫”生產模式的主流發(fā)展趨勢。興燃科技自主研發(fā)的PEM電解水制氫設備,可實現產氫量0.5m3/h-1000m3/h,制氫效率可達78%-84%。產氫純度可達99.999%。自主開發(fā)的電解水制氫系統(tǒng)管理系統(tǒng),實現了電解槽的壓力、溫度、液位、報警連鎖等自動控制,有效的保護了電解槽運行,提升了電解槽使用壽命300%以上。PEM水電解制備的綠氫應用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè)。菏澤專業(yè)電解水制氫設備企業(yè)

發(fā)明人發(fā)現:在電解水裝置電解水工作結束后,電解水裝置中電解電極組件所在的電解容器內電解水重要品質指標例如ph值、含氫量數值會較快發(fā)生變化,這個問題影響了電解水應用。本發(fā)明人經過長期研究,找到了產生問題的原因,并提出本方法,較好解決了在電解水裝置電解水工作結束后較好保持電解水品質的問題。技術實現要素:本發(fā)明提出在電解水裝置電解水工作結束后保持電解水品質的方法,其特征是:電解水容器、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件、可控電解水電源、控制電路;在電解水工作時,電極組件的極間等效電容被電解電流充電至電壓ur,在電解水工作結束后,ur會放電對容器中水及電極間隙中儲水作反正常電解水電流方向電解,改變電解水品質;另外,電解水工作結束后,電解水品質會隨時間而發(fā)生改變;為使電解水工作結束后電解水不發(fā)生反方向電解并能夠較長時間保持品質不發(fā)生改變,采取如下控制工藝:在電解水工作結束后,控制電路控制可控電解電源繼續(xù)給電解電極組件提供一定的品質維持電流,電流方向與電解水工作電流方向相同,比電解水工作電流較小,以免于長時間較大電流影響電解水品質變差或者耗電較大。所述可控電解水電源。專業(yè)電解水制氫設備產量傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫,主要是以氫氧化鉀為電解質。

利用豐富的海水代替淡水作為電解液有望解決淡水消耗的問題。由于海水的中性、緩沖能力弱和高氯離子濃度特點,直接分解未經處理的海水仍然是困難的。迫切需要新的科學技術發(fā)展來指導電解海水以實現可持續(xù)產氫。實現工業(yè)規(guī)模的制氫是終目標,因此,設計能達到高電流密度的高效、穩(wěn)定的電解海水催化劑尤為重要。此外,海上風電、潮汐和光伏技術具有豐富的資源和廣闊的前景優(yōu)勢,有望成為未來綠色能源的支柱。海上風電具有風速高、靜默期短、節(jié)約土地資源等優(yōu)點,但也存在著建設成本高、能源利用率低、交通困難等問題。沿海地區(qū)太陽能資源豐富,可以充分利用水的反射光,提高發(fā)電量。與地面光伏相比,可增加5%-10%,但也存在投資成本高、環(huán)境影響大等問題。因此,海水制氫、海上風電、海洋潮汐發(fā)電和海上光伏發(fā)電都需要以技術創(chuàng)新的突破為基礎,并與未來能源發(fā)展的趨勢相結合。
目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內生產的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h,而國外生產的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)??梢赃_到500Nm3/h。相比國外,國內利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。國內大多數工業(yè)級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主??傊?,PEM電解水制氫技術基本成熟,進入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術仍然存在成本高的問題,性能和耐久性也有待提升,未來需要聚焦質子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關鍵技術,進一步降低成本,提升商業(yè)化程度。制氫效率是衡量系統(tǒng)性能的重要指標之一,它反映了系統(tǒng)將電能轉化為化學能(即氫氣)的能力。

堿性電解水在生產占有率和制氫成本方面具有巨大的優(yōu)勢。電解水技術的主要指標包括:電流密度、負載范圍、氣體純度、電解效率、使用壽命、設備價格和動態(tài)響應幾個方面。堿性水技術的痛點是電流密度低能耗效率低和隔氣性差,特別是波動情況下的隔氣性,存在本質安全性問題。隨著堿性電解水技術的發(fā)展,隔膜材料已經發(fā)展了三代,早期的石棉隔膜,目前規(guī)模應用的 PPS 隔膜,逐漸出現了隔氣性、穩(wěn)定性好,能耗低的復合隔膜材料。國內外比較好技術為西班牙 AGFA 公司的 Zirfon 復合膜和國內碳能科技公司的復合隔膜。固體氧化物電解水制氫設備可以實現高溫、高效率的制氫過程,并且具有較高的穩(wěn)定性,但是設備成本較高。烏海電解水
它具備將大量可再生能源電力轉移到難以深度脫碳工業(yè)部門的潛力。菏澤專業(yè)電解水制氫設備企業(yè)
是指在堿性電解質環(huán)境下進行電解水制氫的過程,電解質一般為30%質量濃度的KOH溶液或者26%質量濃度的NaOH溶液。較之于其他制氫技術,堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑,且電解槽具有15年左右的長使用壽命,因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術已有數十年的應用經驗,在20世紀中期就實現了工業(yè)化,商業(yè)成熟度高,運行經驗豐富,國內一些關鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平,單槽電解制氫量大,易適用于電網電解制氫。但是,該技術使用的電解質是強堿,具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保,具有一定的危害性。菏澤專業(yè)電解水制氫設備企業(yè)